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2         概述

在用没有实际Y轴的车削中心进行一些结构的铣削加工时，需要使用X和C轴的插补来进行。SINUMERIK有很方便方式来进行这类编程和操作：

我们可以使用Shopturn编程方式进行工步编程，不必记忆各种指令，按照提示填入各种工艺参数。也可以使用TRANSMIT和TRACYCLE指令将X和C轴的插补变换为X和Y的插补，使用XY来进行常规铣削编程。以上两种方式的使用，大家可以参考相关手册和CNC4you上的文章。

如果使用CAM软件输出程序，一般需要使用与机床和数控系统相匹配的后处理。如果CAM软件已经生成了以X和Y来表达的结构编程，也可以通过TRANSMIT和TRACYCLE方便地进行转换。但要注意，TRANSMIT和TRACYCLE是选项。

但是，如果拿到的是以X和C（回转轴）表达的编程，甚至是由Ｘ和Ｃ以小线段表达的程序，其后处理来源和适用性未知，并不适用于SINUMERIK系统。但需要根据已有程序的X和C表达的点位在SINUMERIK828D /840D sl系统机床上进行加工，那么需要怎样的处理才能实现呢？

本文就这个问题提供处理方法和注意事项。常规途径应是请软件厂商提供合适的后处理或根据这些处理方法和指令制作后处理。本文可作为后处理制作的参考。

 

2.1         数控程序

例如这样的X轴与C轴的插补点位程序，加工一个端面方型腔。

                                              image.png

 

……

N110 G1 X-3.5133 Z2.959 C41.428

N120 X-3.5936 Z2.9176 C43.557

N130 X-3.6793 Z2.8759 C45.605

N140 X-3.7705 Z2.8337 C47.581

N150 X-3.7808 Z2.8291

N160 X-3.8342 Z2.7851 C50.128

N170 X-3.8938 Z2.741 C52.399

N180 X-3.9594 Z2.6969 C54.602

N190 X-4.0311 Z2.6526 C56.74

N200 X-4.1001 Z2.6128

N210 X-4.1335 Z2.5659 C60.985

N220 X-4.1738 Z2.5192 C63.327

N230 X-4.2208 Z2.4725 C65.615

N240 X-4.2744 Z2.4259 C67.847

N250 X-4.3343 Z2.3793 C70.022

……

3         FGROUP 指令功能

在运行刀具轨迹的时候，如果不能用F进给指令控制运行轨迹，而是只控制某个直线轴或是旋转轴，那么与其插补的其他轴，尤其是回转轴由于半径和角度的变化，在跟随匀速的进给编程轴时，其运行速度会发生变化甚至是突变。这种现象会造成加工不良甚至切削故障。

解决这种问题的基本思路是对插补轨迹速度进行编程，而不是对某个插补轴速度进行编程。FGROUP就是用来指定参与轨迹插补的轴的。

3.1         功能描述

FGROUP： 定义 F 编程轨迹进给率参考的轨迹轴。FGROUP（<轴 1>，<轴 2>，…）

FGREF： 使用 FGREF 为每个在 FGROUP 下设定的回转轴设置有效半径（<参考半径>）

FL： 同步轴/轨迹轴速度限值，通过 G94 设置的单位有效。每根轴（通道轴，几何轴或定向轴）可以编程一个 FL 值。

FGROUP 指令中必须包含所有共同运作的轴，以计算轨迹进给率。

为了在不进行 FGREF 编程的情况下保持兼容，在系统启动后及复位时 1 度＝ 1 毫米 的换算生效。 即：FGREF 的参考半径 =360 毫米/(2π)=57.296 毫米。

3.2         FGROUP 中的轴名称必须为通道轴名称

如果触发以下报警，请检查通道轴名称和FGROUP指令

image.png

N80 FGROUP(X1,Z1,C)

image.png

N80 FGROUP(XX,ZZ,SP1)

image.png

 

 

4         轴机床数据：30455

image.png

4.1         回转轴编程角度的范围

如果拿到的程序的回转轴角度是绝对增量连续的，也就是超过360度的，在默认机床参数设置下运行会出现如下报警：

image.pngimage.png

N1290 X-2.1459 Z-.9906 SP1=363.664

 

 

报警帮助信息：

16830

[通道 %1] 程序段 %2 轴/主轴 %3 编程位置无效

参数：

%1 = 通道号

%2 = 程序段号、 标记

%3 = 轴名称、主轴号

说明：对于某模数坐标轴，程序中编制了超出0—359.999这一范围的位置。

反应：- 重组补偿程序段。

            - 已设置接口信号。

            - 报警显示。

处理：编程时将位置限制在0—359.999这一范围内。

程序继续：按下CYCLE START键或RESET键清除报警，继续运行程序。

 

实际处理方法：

修改MSP1轴的30455 Bit0，从0改到1。

image.pngimage.png

说明

位0 = 0：

模数回转轴/主轴：编程位置必须在模数范围内，否则会输出报警。

位0 = 1：

编程位置超出模数范围时，不输出报警。该位置会在内部转换为允许的模数。

例如：B-5相当于B355，POS[A]=730相当于POS[A]=10，SPOS=-360相当于SPOS=0（模数范围为360度）

 

4.2         回转轴运行方式

 

image.png

位2 = 0：

模数回转轴在G90中默认以AC定位

位2 = 1：

模数回转轴在G90中默认以DC定位（最短路径）

 

如果以默认值运行，会造成回转轴在0-360度之间正反向换向运行，造成刀路错误、突变和加工不良。

image.png image.png

 

需要将该位设置为1，就近连续路径加工。

image.png

 

 

5         其他注意事项

5.1         程序中轴名称可能需要替换

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……

N120 X-3.5936 Z2.9176 SP1=43.557

N130 X-3.6793 Z2.8759 SP1=45.605

N140 X-3.7705 Z2.8337 SP1=47.581

……

image.png

……

N120 X-3.5936 Z2.9176 C43.557

N130 X-3.6793 Z2.8759 C45.605

N140 X-3.7705 Z2.8337 C47.581

……

5.2         尺寸错误——DIAMOF

铣削加工CAM程序点位一般是按照半径量编程。所以，需要在加工时使用半径控制方式。

image.png

DIAMOF: 关闭通道专用直径编程的指令

直径编程关闭后，通道专用的半径编程生效。DIAMOF 的作用与所编程的尺寸模式无关。

 

5.3         主轴控制模式

位置控制的主轴运动（SPCON, SPCOF）

通过指令 SPCON 或 SPCOF，可显性激活或取消主轴的位置闭环控制运行。

SPCON： 激活位置控制运行。设定的主轴从转速控制切换到位置控制。SPCON 为模态有效，直至 SPCOF 激活。

SPCOF： 取消位置控制运行。设定的主轴从位置控制切换到转速控制。

<n>,<m>,……：0 ... k 主轴号；无主轴号数据：通道的主主轴

说明

对于带设定值耦合的同步主轴，不得使用 SPCOF 将引导主轴切换到转速控制运行中。

当主轴在FGROUP的轨迹轴中，自动激活SPCON。

 

image.png

5.4      连续路径运行 G64

使用连续路径运行 G64 能够以预读速度控制各程序段，从而避免产生速度急动。在连续路径运行中，刀具会在轮廓的过渡切线上尽可能以恒定的路径速度运行（在程序段界限处不进行制动）。在拐角和准停程序段之前会进行预先制动（预读功能）。

6         总结示例

N10 WORKPIECE(,,,"CYLINDER",192,0,-100,-60,50)

N20 G40 G17 G94 G90

N30 G0 X150 Z150

N40 T="666"

N50 SETMS(3)                                                                                           ；设置刀具轴

N60 S2600 M3

N70 SPCON(1)                                                                                           ；主轴位置模式

N80 FGROUP(X1,Z1,C)                                                                              ；轨迹进给编程（参与插补的通道轴）

N90 G0 G90 X-.1354 Z7.9921 C39.226 DIAMOF F100                        ；半径编程

N100 G64                                                                                                    ；连续路径运行

N110 G1 X-3.5133 Z2.959 C41.428

N120 X-3.5936 Z2.9176 C43.557

N130 X-3.6793 Z2.8759 C45.605

N140 X-3.7705 Z2.8337 C47.581

……

7         参考文献

1.      SINUMERIK 840D sl/ 828D 编程手册 基础部分 201705

8         作者/联系人

Liu Rui

2021.03.04

9         版本信息

版本

日期

修改内容

V1.0

2021.03.04